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Em estatística, um modelo mistura é um modelo probabilístico para representar a presença de sub-populações dentro de uma população geral, sem exigir que um conjunto de dados observados devam identificar as sub-populações que pertençam a uma observação individual. Formalmente um modelo mistura corresponde à que representa a de observações na população em geral. No entanto, enquanto os problemas associados com "distribuições mistura" relacionadas às derivações da população geral daquelas das sub-populações, "modelos mistura" são usados para realizar inferências estatísticas sobre as propriedades das sub-populações dadas apenas observações sobre a amostragem populacional, sem informações de identidade de sub-população. Algumas maneiras de implementar modelos de mistura envolvem etapas que atribuem determinados postulados de identidades de sub-população para observações individuais (ou pesos para essas sub-populações), caso em que estas podem ser consideradas como um tipo de ou procedimentos em . No entanto, nem todos os processos de inferência envolvem tais etapas. Modelos de mistura não deve ser confundidos com os modelos para dados composicionais, i.e., dados cujos componentes são constrangidos a soma a um valor constante (1, 100%, etc.).
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